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PLC对电气自动化控制的应用论文

时间:2021-01-05 19:50:03 电气自动化毕业论文 我要投稿

PLC对电气自动化控制的应用论文

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PLC对电气自动化控制的应用论文

  PLC对电气自动化控制的应用论文1

  摘要

  进入新时期以来,随着科学技术不断进步,这为我国的工业良好发展打下了坚实的基础。而在此其中,PLC以其融合计算机、通信以及控制技术于一身的特点在工业电气自动化控制得到了极为广泛地应用。对此,本文将基于笔者多年的电气自动化控制工作实践,首先对PLC含义及其特点进行概述,随后在此基础上重点围绕其在电气自动化控制中的应用展开研究,以期能够为PLC在此方面更好地应用贡献自己绵薄之力。

  关键词:PLC;特点;电气自动化控制系统;应用;研究

  前言

  PLC作为一种集计算机、通信以及控制技术于一身的可编制控制器,它可以说是现代科技在工业电气自动化控制中极其重要的应用,借助于次不但能够极大程度提升电气自动化控制相关设备中处理器的能力,与此同时通过将信息技术与通信技术进一步融合,使其自动化控制效率实现大幅提升。由此可见,PLC的应用不但有效地提升了我国电气自动化控制水平,同时更为推动工业发展做出了巨大的贡献。为此,下文将结合笔者自身实践,谈一谈自己关于PLC在电气自动化控制中的应用看法,以供广大同行参考。

  一、PLC含义及其特点概述

  PLC含义PLC(ProgrammableLogicController)是可编程逻辑控制器的缩写,是一门以现代自动化控制工业装置为基础,以工业环境为主要对象的,面向过程以及现场问题的数字运算操作的电子系统。PLC技术最早是在汽车生产中应用,随后逐步应用于产品生产以及应用的过程,后来发展为现在的集散控制系统以及现场总线控制系统。相较于普通操控技术而言,PLC技术所使用的编程需要要更为自然与灵活,并且能够灵活、简单的使用。不仅如此,PLC还具有实时性、统一性以及功能易扩充等特点。

  2.PLC所具备的特点

  2.1性价比高PLC控制器含有许多编程软件,并且控制功能完备、强大能够满足用户多方面的需求。不仅如此,PLC控制器能够通过通信联网来进行集中管理,因此具有较高的性价比。

  2.2抗干扰能力强与以往的继电器控制系统而言,PLC控制器只需要通过少量输出或输入相关的硬件元件就可以让系统正常运行,更好的解决了许多故障问题,如触点接触不良等,极大程度降低了系统运行故障的发生几率。不仅如此,PLC控制器可以利用软硬件的抗干扰措施来大幅提升系统的可靠性以及抗干扰能力。

  2.3编程简单PLC系统是通过编程需要来实现的,不需相关计算机知识。PLC系统不但开发周期短,并且设计、安装、使用、调试等也较为简单,在很大程度上减少了工作量。不仅如此,PLC系统只需在线修改程序就能够调整或改变控制方案,而不需要拆动相关硬件。

  2.4维修便捷PLC系统自身就具有较为完善的自我诊断功能,并且其故障发生率比较低,如果出现以外故障,系统也会自动诊断并提供互相信息,且及时查找并分析故障原因,最后还可通过更换模块来对故障进行排查。

  二、PLC在电气自动化控制中的应用研究

  通过对相关文献研究以及结合笔者实践来看,得益于科学技术不断进步,现阶段我国的PLC技术已经获得了极大地发展,不仅相关理论日趋成熟,同时其技术也不断完善,这使其得以越来越广泛的应用到我国电气自动化控制行业中。根据笔者研究可知,目前PLC在电气自动化控制中的应用主要集中在以下三个方面:

  1.开关量控制传统控制器在控制开关量时,通常是采用电磁性继电器来进行。由于该系统接线操作比较复杂,因此极易受到外界因素的影响导致系统的可靠性与稳定性降低,并且触点故障较多,因此运行质量差强人意。而PLC技术开关量控制技术也能够替代电气自动化控制中的继电实物元件,能有效控制操作触电故障的发生几率,提升系统运行的稳定性与可靠性。在应用PLC技术控制开关量过程中,应全面分析自身功能,根据系统进行原件替代设计。PLC技术的应用能够集中控制信号,并完善系统结构的功能与作用,从而提升整体系统的使用质量。不仅如此,PLC技术集中控制信号过程中,还能够检测发电系统备用电源自动控制系统的可靠性与稳定性,从根本上提高电气自动化控制能力。

  2.闭环控制闭环控制作为PLC在电气自动化控制中的重要应用之一,其主要借助于转速测量、电液执行以及电子调节等单元实现诸如转速测量、调节器控制等功能。在以外的电气自动化控制手段中,其根据不同一般分为手动控制机旁屏、手动现场控制、自动现场控制以及其他启动方式。以动力泵运行为例,传统的电气自动化控制技术在动力泵开启时,人们首先采取手动控制机旁屏的方式对其进行控制,随后充分根据其运行的累计时长分析情况选择主用泵与备用泵;而得益于PLC在闭环控制中的应用,使得人们能够借助于该技术实现动力泵主用泵与备用泵科学合理的自动化选择,如此一来不但极大程度提升动力泵的工作效率,同时更有助于其实现良好的经济性。

  3.顺序控制在电气自动化系统运转时,随着时间的增加,系统能耗不断加大,从而导致经济效益不断下降。在绿色环保的社会理念背景下,人们对于电气自动化生产作业要求以及控制要求越来越高,与此同时也有越来越多的设计人员全方位研究PLC技术,并不断完善顺序控制技术。

  三、结束语

  总的来说,在电气自动化控制中应用PLC技术具有明显的优势,通过利用PLC技术中的开关质量控制、闭环控制以及顺序控制来不断完善与优化电气自动化控制,能够有效促进电气自动化控制水平的提升,从而让其能够更好的适应生产与社会所需。

  参考文献:

  [1]王海珍.PLC在电气自动化控制中的应用研究[J].数字技术与应用,2015(12):20-20.

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  随着时代发展,工业已经逐步实现了电气自动化,这种技术的应用极大的推动了工业的发展。近年来,PLC作为一种新型的、高科技手段被广泛的应用到工业电气自动化当中去,以期能够进一步提高工业生产的效率,从而促进整个工业的发展。

  1、工业电气自动化

  工业电气自动化指的是在工业企业当中的电气自动化,其中涉及到技术方面的主要包括电子、电机电器、信息、网络和机电一体化等这几种技术,随着互联网和计算机的迅速兴起,电气自动化也适时的得到了广泛的提高[1]。目前,电气自动化已经逐步的完成了信息化与开放化,在很大程度上促进了工业的发展,与此同时也就带动了整个社会经济的发展。

  2、PLC概述、工作原理及其特点

  PLC,即可编程控制器,这是专门为了对工业进行控制而设计的一种自动控制装置,用于控制工业生产当中的电气设备。可编程控制器之所以能够使得操作简便,是因为它融合了电气控制技术、通信技术以及计算机技术等多种技术。PLC工作的`原理,主要根据工作的阶段进行分析,在不同的阶段的工作原理也不尽相同。输入采样阶段时,PLC主要是进行数据的采样,通常用到的方式是扫描,之后对采集到的数据进行读取、存储并且输入到单元格中[2]。在这个阶段中要注意输入数据状态的改变不会影响到单元数据的处理,因此应当对读取数据的信号形式进行选择以保证数据信息在任何情况下都能够被读入;程序执行阶段,PLC主要是对用户程序进行自上而下的扫描,并且按照一定的顺序、录像运算得到结果;系统输出的阶段,PLC将刷新执行中的用户程序,并且根据相应状态在刷新过程中对前一阶段数据锁存,以便能够对其他的外设装置进行更好的驱动。PLC的特点对于其在整个工作当中有着一定的影响,为了保证PLC能够发挥其作用,本文将对其特点做简要分析。PLC的特点包括其可靠性、抗干扰能力强、自诊能力强、通信性强以及能够进行故障检测和相应的信息保护及恢复。它的自侦能力可以对工作中出现的错误进行及时的过滤和硬件方面的保护;其通用性强使得PLC操作起来非常简便。除此之外,PLC能够对生产机械和生产线进行控制,甚至可以控制一整个生产的过程。它的操作简便而且易于掌握,所以对于相关人员的培训时间也较短,能够快速的投入到工作当中去。以上诸多的PLC的特点,使得其在电气自动化当中被广泛的应用。

  3、PLC在工业电气自动化中的应用

  3.1PLC在传统机床系统当中的应用

  传统的机床系统有着耗能、效率低等明显的不足,很容易在工业生产过程当中出现故障而影响质量和进度,而且这些故障一旦出现,维修的难度非常大。除此之外,传统机床一直沿用继电器控制的系统,这种系统常常出现接线老化及接触不良等各种问题,严重的影响了工业的发展。PLC被应用到传统机床系统之后,根据PLC的特点能够将传统机床中所使用的软、硬件进行合理的改造和完善,并且通过编程对其进行合理控制,对机床的使用状态进行及时的了解,从而提高了机床运行的稳定性,增强了传统机床的安全性,进一步的促进了企业的发展。PLC在传统机床当中的应用主要是解决故障、提高效率。

  3.2PLC在火电系统中的应用

  火电系统中涉及到很多方面,水处理、输煤系统、排渣系统以及除灰系统等都是火电系统的辅助系统,PLC可以根据自身的工作原理对这些系统进行合理控制,与此同时应用PLC中的通讯模块实现数据的信息化、开放化,促进了各系统的相互协调。其中输煤系统和除灰系统中应用的主要是PLC的顺序控制功能,输煤系统当中主要是分层时的网络结构,纵向分为主站层、远程10站以及现场传感器三个层。可编程控制器与人机接口的设备两部分组成了主站层,OLC的CPU通常配置双机。输煤程控紫铜的控制方式采用的是控制室集中控制,并且就地设置了事故紧急停机的开关和检修用启停的按钮。除灰系统中需要进行控制的主要有输送风机、气化风机、收灰风机和管道压力,通常有PLC的传感器、主控柜和二次仪表三部分组成,有时按照网络结构时也可以疯操作员站和下位机控制器[3]。对于断路器的控制和系统的自动切换需要用到PLC的开关量控制功能。通过对PLC型号的合理选择,并且编制可行的控制程序,实现在变电所当中对于多台断路器的控制和信号的显示。

  4、结束语

  随着工业电气自动化的不断发展,它对于技术的要求也越来越高,使得PLC系统的产生和应用顺其自然。PLC应用在工业电气自动化中,不仅使得自身的诸多功能得到了充分的发挥,而且有效的解决了工业发展中存在的很多问题与不足。PLC的控制系统有着十分强的环境适应力,加之它变成简单,使用便捷,耗能小,在工业电气自动化中得到了广泛的应用,已经逐步的称谓了工业电气自动化的标志。

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  引言

  随着高新技术的发展,自动化系统逐渐应用到工业生产领域。PLC技术的应用,不仅解决了传统电气控制系统内部结构复杂,可靠性低,能耗高等问题,而且节省了大量的人力物力,保证了控制系统的工作质量。推动了我国工业转型和健康发展,受到越来越多专业人士的关注和重视。

  1、PLC概述

  (1)PLC的概念。在国际电工委员会(IEC)的标准中,可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController,简称PLC)的定义为:可编程逻辑控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计。在系统运行过程中按照用户的实际需要在系统软件支持下,保证系统功能的正常发挥,其工作原理是按照“串行”的工作方式,扫描各个输入点数据,并发送给输出点相应的信号和数据,中央处理器会直接显示在执行的程序命令,一直到整个程序全部运行结束。结束后会周而复始的重复这一过程。PLC硬件构成一般分为箱体式和模组式两种。但它们的组成是相同的,对箱体式PLC,有一块CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,当然按CPU性能分成若干型号,并按I/O点数又有若干规格。对模组式PLC,有CPU模组、I/O模组、内存、电源模组、底板或机架。无论哪种结构类型的PLC,都属于总线式开放型结构,其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。电源对于PLC的系统运行有重大意义,一旦电源出现了问题,PLC将无法正常运转。所以PLC的生产厂家非常重视电源的质量,电源自身的特性决定了所提供的电压只能在小范围内波动,并且需要注意电源在运行过程中要和交流电网形成协调配合,这样才能保证持续供电[1]。CPU在PLC系统运行中的作用也至关重要,如果PLC是一个人,那么CPU就是这个人的大脑,没有大脑就无法处理信息和存储数据,就无法工作。在系统运行中它最大的作用就是判定PLC控制系统的状态,之后将存储好的数据发送到对应的输出设备当中,这样可以确保PLC始终处于良好的运行状态当中。(2)PLC的特点。首先,PLC的性价比高,这主要体现在功能上,有些功能只有通过PLC系统才能实现,因为系统中有许多编程元件,具有非常强大的控制功能,可以有效的调整和控制整个电气自动化系统,并且进行集中化处理,提升工作效率。其次,PLC的操作便捷,不需要有非常专业的计算机知识,程序简单,易于操作是PLC最显著的特点。只要懂得编程语言即可,也不需要较长的系统开发周期,这就减少了操作量,提升了工作效率和工作质量。最后就是对硬件条件有很强的适应能力。PLC有完善的自我检测功能,故障率低,即使发生故障,检修和维护也非常简单,可以在短时间内处理好,保证了系统的稳定[2]。

  2、PLC在电气自动化控制中的实践应用

  随着PLC技术的更新和完善,此技术已经广泛应用于电气化控制的实践中。其中有:顺序控制、开关量控制和闭环控制三个方面。(1)顺序控制。随着环境污染的加剧,国家越来越重视节能减排和工业可持续发展,在工业生产中降低能耗增加效率是我们一直在追求的目标。PLC技术的应用,实现了对单独工艺的流程和对全长生产工作的协调与控制。例如在煤炭系统中,一个好的煤炭自控系统设计可以使生产更加平稳的进行,同时使用过程中显著提高生产效率。煤炭控制系统采用的是分层式网络结构,这种结构可以有效的监督和控制相关设备,现在煤炭系统基本实现了PLC控制,提高了生产稳定性,减少了工作人员工作量,减少人力和物力的资源浪费[3]。(2)开关量控制。在应用PLC系统的过程中,就是把虚拟继电器当做机械继电器,所以在运行过程中不考虑反应时间,也不需要考虑返回量,在这样的情况下,系统运行过程中开关量控制方面做得很好。由于PLC不需要大量实物元件和软继电器,提高其稳定性。没有多余元件干扰,维修更简便,功能仍全面。在电气自动化工作中,这项技术应用到了自动切换系统,显著提升了运行速度。同时,PLC技术可以使系统备用电源自动投入装置,在火力发电系统中增强了系统的可靠性,被广泛应用于电业局生产中。PLC控制系统不仅可以减少辅助开关数目,也可以集中显示和控制多台断路器的信号,这样系统就有了逻辑判断能力,提升了系统的抗干扰力,实现了系统高效可靠运行。(3)闭环控制。电气自动化系统有多种电机启动方式,如现场控制手动启用、自动启用,机旁屏手动启用等。与其他控制手段先比,闭环控制保持了系统设备的相对独立性,能够保证系统设备在没有其他控制量来源的时候,能够维持系统社会的正常运行.闭环控制是基于系统人机交互实现的,以机旁屏手动控制为例,在系统设备运转的过程中,系统各项参数会以数据的形式出现在机旁屏上,而操作人员可以通过这些数据对系统设备运行的状态进行及时的了解,并基于系统运行的需要,对相应的运行参数进行调整,进而保证系统设备生产活动的顺利进行。

  3、结论

  PLC系统在应用的过程中能够体现出强大的功能,不仅克服了传统系统的缺点,更提升了工作效率。随着科学技术的进一步发展,PLC系统会更加优化和完善,应用范围会更加广泛,应用程度会更加深入。

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  1、PLC实践应用主要优点

  在PLC系统应用实践中,我们对其主要技术应用内容进行了技术分析,发现这一技术在实践应用中具有以下的优点。一是自动控制过程反应较快。在PLC系统应用实践中我们发现,技术人员使用了新型的自动化管理辅助继电器完成控制工作。较之传统的机械式继电器,这种继电控制技术在应用中使用了内部逻辑关系进行控制处理。所以在实际控制过程中,其控制的节点变位时间几乎为零,极大的提高了自动控制的反应速度。二是控制过程的可靠性高。在PLC系统控制技术应用实践中我们发现,这一控制系统在实际技术应用中具有良好的抗干扰能力。特别是在使用情况较为复杂的工业生产环境中,PLC系统的较之传统控制系统而言,其抗干扰高特点保证了生产系统控制可靠性的提高。三是控制操作方法简单。在PLC系统控制实际过程中,控制指令是通过较为简单控制过程完成的。这些较为直观地操作方式,即使是初学者也可以较快的掌握。这种操作简单地特点,对于控制管理的开展具有极大的实际作用。

  2、PLC系统控制主要应用探析

  2.1完成对电气系统的顺序整体控制

  在实际的电气系统控制过程中,利用控制技术完成系统工作顺序控制,是控制系统的重要内容。这一技术控制系统在实际控制过程中可很好的提高控制系统的工作质量与效率。在PLC控制系统实践应用中,我们发现这一控制系统在顺序控制管理中具有良好的工作方式,所以在实践应用中,可以很好地代替传统的继电控制系统,完成工业生产的电气控制工作。在实际应用中,我们对PLC控制系统的顺序开关模式进行了实践考察,发现其主要功能包括了以下内容。一是在当前的PLC控制系统实际应用中,顺序控制系统不仅可以完成单独控制过程,还可以利用信息模块与通信总线连接的方式实现整体系统,乃至生产车间的整体控制。二是在PLC控制系统中,控制主要过程是通过集控室管理完成的。这种独立集中地控制管理模式可以很好地保证自动化管理效率的提升。正是因为PLC控制系统在电气顺序控制过程中具有以上优势,所以其在自动化控制研究中的作用得到了极大的提升。

  2.2完成对电气控制系统的稳定化控制

  在传统的电气系统的控制过程中,电气系统的控制过程主要是通过电磁型继电器控制系统完成的。在实际工作中,由于这一系统主要采用电磁元件进行控制。但是在实际控制过程中,这种控制系统的可靠性性较低,并存在接线复杂、维修困难等诸多问题,影响了其使用质量。而在PLC控制系统的实际应用中,因为其在实际运行中采用了软继电器进行控制操作,起高了其控制的可靠性。同时在操作过程中,工作人员可以利用简单的操作过程完成控制工作。正是因为PLC控制系统具有以上的优势,保证了其在电气控制系统的开关量控制,可以发挥出良好的作用。特别是其具有的稳定性强的特点,在实际电气控制过程中可以发挥出以下作用。一是稳定性较强的特点,可以保证电气控制过程的质量与效率的提升,确保生产产量的提升。二是稳定性强的控制过程,可以避免安全事故的产生。在实际的电气控制过程中,良好的开关量控制可以很好地保证系统稳定运行,是安全生产的必要技术支持手段。在实践过程中我们发现,PLC系统良好的稳定性特点保证了系统开关量控制的稳定,是自动控制系统的重要技术支持手段。

  2.3完成对电气控制系统的自动化管理控制

  在实际的电气控制控制管理中,PLC系统的自动管理控制状态在系统控制运行发挥着重要作用。在实际中我们发现PLC自动控制系统在实际控制过程中,包括了以下工作。一是快速反应的自动化控制处理。与传统的继电器系统相比较,PLC控制系统在实践中因为其对控制反映的时间几乎为零,这就使得其控制过程中的整体反应速度高于传统的控制方法。这种高速反应的控制过程是实现自动化控制的重要保证。二是稳定的连锁化控制过程。在电气控制过程中,自动化处理中连锁控制中时间差的控制极为重要。在PLC控制系统中,由于其控制的稳定性较高,保证了连锁控制的顺利完成。

  3、技术应用未来发展趋势研究

  在PLC控制系统的技术发展中,我们结合系统技术应用与生产实际情况,开展了技术应用发展未来趋势的研究。在研究中我们发现,PLC控制系统技术的未来发展趋势主要包括了以下内容。

  3.1提高系统整体的抗干扰性

  在PLC控制系统实际应用中,其良好的抗干扰性特点为自动控制的完成提供了保障。所以在PLC控制技术的研究中,我们必须加强对系统整体抗干扰性的技术研究工作,特别是在高温高湿等较为恶劣的生产环境,以及生产过程中电磁干扰严重的生产环境中,提高系统整体的抗干扰性,对于技术的进一步应用具有极大的作用。

  3.2系统控制管理的网络化、数字化趋势

  随着PLC控制系统的应用的推广,如何更好地提高其自动化过程就成为了我们研究的重要内容。在这一过程中,控制系统的网络化、数字化的应用就成为了我们研究的重要内容。在实际研究过程中,数字化、智能化控制技术在PLC控制技术应用得到了广泛应用。

  4、结束语

  随着现代化工业生产中自动化控制技术的不断发展,传统的继电器控制系统因其技术中的缺陷影响了自动化控制技术的发展。正因如此,我们在自动化控制技术研究中广泛采用了PLC控制系统技术。在实践应用中,这一技术因其稳定性好、控制简便等优势,得到了广泛应用。我们做好这一控制系统的技术发展研究,可以为工业生产技术的发展提供更好的理论支持。

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